科普文章
  • 美国科学家称缺乏“习得性味觉厌恶”防御机制是恐龙灭绝的重要原因
      (化石网报道)据凤凰网科技(编译/霜叶):《每日邮报》北京时间4月5日报道,美国奥尔巴尼大学两名专家声称,早在一直被认为造成恐龙灭绝的小行星与地球相撞之前,恐龙灭绝的命运就已经注定。
       
      他们在一份新研究报告中详细阐述了在被认为造成恐龙灭绝的小行星与地球撞击前,造成恐龙生存困难的因素。
       
      两名专家认为,有毒植物和恐龙防御机制失去作用,是它灭绝的重要原因。
       
      他们的研究成果发表在《Ideas in Ecology and Evolution》上。
       
      戈登·盖洛普(Gordon Gallup)教授及其之前的学生迈克尔·弗雷德里克(Michael Frederick)在报告中指出,恐龙缺乏“习得性味觉厌恶”。
       
      许多物种在进化过程中都进化出了防御机制,使得动物将吃某种食物与不良后果联系起来,例如生病。
       
      盖洛普在报告中特别以老鼠为例说明了“习得性味觉厌恶”的有用性。
       
      他说:“大多数消灭老鼠的尝试不成功的一个原因是,因为像许多其他物种一样,它们已经进化到能应付植物毒性的阶段。当老鼠遇到一种没有见过的食物时,它们通常只吃少量食物,如果生病了,它们会表现出显著的避开这种食物的能力,因为它们会将其味道和气味与不良反应联系起来。”
       
      根据化石记录,被子植物——最古老的开花植物——出现在造成恐龙灭绝的小行星之前。
       
      这类植物出现时间正好在恐龙开始灭绝之前,这使得奥尔巴尼大学研究团队认为,被子植物是恐龙濒临灭绝的原因。
       
      报告解释说,“盖洛普和弗雷德里克认为,植物进化出了有毒的防御机制,虽然引起肠胃不适,恐龙却仍然继续吃这些植物。”
       
      不过,研究人员承认,植物毒性出现的确切时间尚未确定。
       
      但毋庸置疑的是,植物的毒性和恐龙逐渐灭绝基本上是在同一时间开始的。
       
      盖洛普说,“虽然小行星确实起了一定作用,但恐龙无法学会不吃某些植物的心理缺陷,已经给这个物种带来了严重的压力。”
       
      他表示,“根据小行星撞击地球造成恐龙灭绝的主流观点,恐龙的灭绝应该是突然性的,其影响应该是普遍存在的,但证据显然情况恰恰相反:恐龙早在小行星撞击地球之前就开始灭绝,并继续在数百万年后逐渐灭绝。”
    2018-04-05
  • 5000万年前的蜥蜴Saniwa ensidens拥有4只眼睛
       
       
       
      5000万年前的蜥蜴Saniwa ensidens拥有4只眼睛
       
    (化石网报道)据cnBeta:外媒BGR报道,根据耶鲁大学科学家的一份新报告,一只生活在近5000万年前的古代蜥蜴总共拥有4只眼睛。这篇发表在《当代生物学》杂志上的论文描述了这种叫做Saniwa ensidens的四眼生物,其另外两只眼睛位于头顶。
       
      这项发现更令人惊叹的地方在于,其不是源于一种新发现的化石,而是源自对十九世纪七十年代发现的化石碎片的分析。科学家利用CT扫描发现了额外的眼睛,并且了解了它们如何形成的大量信息。这只蜥蜴的第三只眼睛和第四只眼睛是位于其头顶,可能用于检测光线的变化等。
       
      研究作者Krister Smith 解释称:“通过发现一只四眼蜥蜴(其中松果腺和其旁边的器官在头顶形成了一只眼睛),我们可以证明这种蜥蜴的第三只眼睛确实与其他脊椎动物的第三只眼睛不同。它们可以感知光线并在内分泌系统中发挥作用。然而,松果腺赋予的一些能力确实非常奇特。例如,一些较低级的脊椎动物可以用第三只眼检测光线的偏振,并用它来在地理上定位自己。”
    2018-04-05
  • 最新研究发现人类家族早期成员在440万年前便能有效直立行走
       
     
      当黑猩猩直立行走时,它们利用一种不太高效的曲腿步法。这和人类的直腿行走不同。 图片来源:KONRAD WOTHE/MINDEN PICTURES
       
    (化石网报道)据科学网(宗华):脚趾相对且是平足的早期人类祖先通常被描绘为奇怪的行走者——左右摇晃,或者用脚掌外边缘蹒跚而行。如今,一项最新研究发现,这一笨拙的直立移动画面是错误的:人类家族的早期成员,或者说古人类,在约440万年前便能利用有效的直腿步法直立行走。该研究帮助解决了关于人类祖先以多快速度产生了像人类一样的步法这一争论,并且证实古人类并不需要牺牲攀爬的敏捷性,以实现高效的直立行走。
       
      多年来,一些古人类学家认为,像生活在310万年前的露西一样的古人类在地面行走时表现得并不优雅,因为它们保留了攀爬树木的特征,比如长长的手指和脚趾。在一项著名试验中,研究人员穿上超长鞋子模仿利用较长脚趾的行走。科学家被长脚绊倒,并由此推断,早期古人类行走时可能也同样笨拙。但其他研究人员认为,考虑到地面上的危险,自然选择会迅速“青睐”支持高效行走的适应性变化,即便古人类仍能快速爬上树木。
       
      为测试这些假设,美国纽约城市大学(CUNY)进化人类学家Herman Pontzer及其团队比较了人类、现存猿类和猴子在行走和攀爬时如何利用其臀部、腿骨和肌肉。CUNY研究生Elaine Kozma拍摄了动物园中黑猩猩、倭黑猩猩、大猩猩、长臂猿和其他灵长类动物的行走画面,并由此测量了直立行走时其腿部和臀部的精确角度。随后,Kozma计算了其腿部最大屈伸时承受的压力,并且发现猿类将很多压力施加到粗壮的大腿、蹄筋和膝盖上。这些力量还帮助它们在树木前攀爬。
       
      相反,拥有较短坐骨的人类以一种在膝部肌腱处产生较小力量的方式超伸其腿部。当人类大步走时,和其他现存猿类相比,附着在坐骨上的肌肉以更宽的弧度从前向后摆动。因此,他们利用了较少的能量移动更远的距离。
       
      在最新研究中,Pontzer和Kozma还计算了3种古人类臀部和腿部屈伸的范围。露西和南方古猿其他成员的关节活动度和人类一样,尽管它们仍拥有帮助其攀爬树木的特征。研究人员在日前出版的美国《国家科学院院刊》上报告了这一发现。
    2018-04-05
  • 摩洛哥发现迄今为止非洲最为古老的人类基因证据
      (化石网报道)据中国社会科学网(王俊美/编译):英国牛津大学官网发文称,关于古摩洛哥地区晚期石器时代文化的起源与传播,考古学家一直充满疑惑,近期《科学》杂志发表的一项国际研究表明,通过测定摩洛哥地区人类遗骸基因,发现其祖先拥有近东地区与撒哈拉以南非洲人类的血统,分别占63.5%与36.5%。
       
      该研究团队涵盖了来自英国牛津大学、伦敦自然历史博物馆以及摩洛哥的研究人员。他们在摩洛哥东部地区发现了人类遗骸,通过放射性碳年代测定,发现了迄今为止非洲最为古老的人类基因证据。同时研究还显示,早在1.5万年前,已有人类迁入或移出北非地区,这比之前估计的时间还要早。
       
      然而由于缺乏更古老的基因证据,目前还无法测定晚期石器时代分布的核心区域。部分考古学家认为,主要在摩洛哥和阿尔及利亚地区出现了晚期石器时代,而基因预测的结果是更往南或者更往东的区域。牛津大学考古学副教授尼克·巴顿(Nick Barton)表示,要想真正发现晚期石器时代的分布区域,在摩洛哥与阿尔及利亚以东或以南地区发现更多基因数据才是科学的解决办法。
    2018-04-05
  • 英国新研究指恐龙的角其实是用来吸引异性
    ?恐龙角曾被指是用同类的标记。
    ?(化石网报道)虽然恐龙已绝种多年,但科学家透过它们的化石和电脑重塑技术,了解恐龙当时形态。不少古生物学家对恐龙头上的角有何用途深感兴趣,英国一项新研究指它们的角其实是用来吸引异性,而并非之前有指用来辨认同类的说法。
    之前有理论指,在同一地区生活的恐龙倾向会长出角和褶边,以辨认同类,避免跟其他品种恐龙交配后,诞下不健康的小恐龙。然而,伦敦大学玛丽皇后学院生物学教授纳普指,三角龙头上的角让它们在潜在异性伴侣前展示自己的魅力,吸引对方交配,就如雄性孔雀会在雌性孔雀前开屏一样。
    初时研究集中于角龙亚目的恐龙,但研究员后来发现这新理论能应用于其他史前生物。纳普又指,恐龙其实凭些微的地方已能让它们认出同类,而辨认同类相信是恐龙与生俱来的能力,因此恐龙的角应该有其他用途。
    2018-03-27
  • 最早的海洋沉积物为地球早期的大气提供独特观测
    ?(化石网报道)据EurekAlert!:对迄今发现的最古老的盐矿物沉积物(或称蒸发岩)所做的分析为人们就23亿年前大氧化事件后的大气状况提供了独特的视窗。这些发现对了解地球的氧(O2)循环与二氧化碳(CO2)循环及这一时期的气候都具有意义。
    在大氧化事件后的古元古代(25亿年至16亿年前),大气和海洋化学发生了重大变化;在大氧化事件时,O2首次开始在地球的大气中积聚。氧化(即氧与其它化合物的结合)的不断增加大大改变了地球的表面,但对这一重要变迁进行描述的定量检测则很少,其部分原因是来自接近该事件时期的地球化学资料颇为罕见。如今,从俄国卡累利阿的奥涅加盆地发现的20亿年前蒸发岩沉积物的岩心样本将早期地球的远古海水和表面化学记录向前推进了近10亿年。
    Clara Bl?ttler和同事对这些岩心进行了分析;他们发现,在20亿年前,海洋硫酸盐浓度大约为当代所测浓度的三分之一,其所提供的氧化能力(即在化学反应中的供氧能力)为现代海洋的20%。这些结果表明,在地球氧化的这一关键时期,大量的O2与硫发生反应并在海洋中以硫酸盐积聚;这些结果进一步表明,在大氧化事件后,净O2生成在持续增加。
    2018-03-27
  • 古遗传学家首次复原地球上最后的尼安德特人基因组 未发现与现代人类基因交叉的痕迹
       
    (化石网报道)《自然》杂志发布的一篇文章称,全球知名古遗传学家首次复原了曾在高加索和克罗地亚一带洞穴内生活的地球上最后的尼安德特人的基因组,未发现其中与现代人类基因交叉的痕迹。
       
      德国马普进化人类学研究所专家斯万特·帕博表示:“尽管这些尼安德特人在欧洲生活已经是最早的克罗马农人来到欧洲之后的事情了,但我们仍没有从其基因组里找到现代人类的DNA痕迹。基因交换好像主要是单向的,从中得到好处的是人,而非人的‘邻居’。”
       
      帕博是世界上最著名的古遗传学家之一,他已经对在克罗地亚凡迪亚洞穴(Vindija cave)、俄罗斯高加索梅兹迈斯卡娅洞穴(Mezmaiskaya cave)、比利时戈耶洞穴(Goyet Cave)和法国莱斯·库梯斯洞穴(Les Cottés Cave)中发现的地球上最后的尼安德特人的遗骸做了几年的研究。所有这些尼安德特人于同一时期去世,大致在4.5万年至3.9万年前,由于保存和处理不当,其骸骨状态相对较差。
       
      科学家发现,欧洲的尼安德特人是将自身DNA痕迹传至现代人的欧洲土著的近亲,而不是西伯利亚的尼安德特人的近亲。同时,他们的基因组中不含有任何克罗马农人的基因痕迹,表明他们之间的接触是奇怪的单向接触。
    2018-03-27
  • 云南玉溪禄丰龙骨骼化石上发现独特病变 填补蜥脚形类恐龙古病理学空白
      据新浪科技:3月22日,中、美、英、南非等国的古生物学家在北京宣布,他们在云南玉溪的一具恐龙骨骼化石上找到了独特的病变的证据,该成果于今日发表在自然出版集团旗下开放获取期刊《科学报告》(Scientific Reports)。
       
      该研究由中国地质大学(北京)的邢立达副教授、美国卡内基自然历史博物馆的布鲁斯·罗斯柴尔德(Bruce M. Rothschild)教授、英国中央兰开夏大学高级讲师帕特里克·伦道夫-奎尼(Patrick S. Randolph-Quinney)博士、南非威特沃特斯兰德大学的亚历山大·帕金森(Alexander H. Parkinson)博士、云南省玉溪市博物馆的文博馆员王溢、中国科学院昆明动物所客座研究人员冉浩等学者共同完成。
       
      学者此次研究的病变肋骨来自一件保存于云南玉溪博物馆的禄丰龙化石。禄丰龙是生活在侏罗纪早期的植食性中等蜥脚形类恐龙,由我国老一辈古生物学家杨钟健先生命名,这也是中国人自己发掘、研究、装架的第一种恐龙。这种恐龙的脑袋很小,脖子长,后肢比前肢更加粗壮,与后期著名的梁龙、迷惑龙、腕龙是远亲。现在,古生物学家已经在我国西南发现了百余件禄丰龙标本。玉溪这件禄丰龙化石相对完整,包括了肩胛骨、肋骨、肱骨、坐骨、肢骨和椎骨等。
       
      “王溢老师在检视这件长约6米的标本时,告诉我它的一根肋骨上存在异常。经过仔细观察,这根肋骨有一定程度的变形,并且在其三分之一处有一个奇怪的穿孔。”邢立达对记者介绍说,“这个孔是长形的,长5.4厘米,宽大约2厘米,并且洞穿了整根肋骨。但是,从孔的边缘看起来非常圆滑,不像是后来破坏形成的,更像是在生前便出现的状况,也就是说,这是一种病,我们的研究就是为这个病变找到最合理的解释。”
       
      古病理学是一门利用骨骼化石材料来研究古生物或古人类病史的学科,是古生物学和医学的交叉科学,她能够帮助我们了解一种疾病在生物演化史中是如何起源和发展变化的,也能够帮我们了解古生物与当时环境之间的相互关系。
       
      “肋骨上的这种情况通常是骨骼被侵蚀所造成的。”邢立达说,“为了进一步弄清楚这种侵蚀对肋骨造成的影响有多大,我们对肋骨进行了显微CT扫描,并进行了三维重建。结果显示,在恐龙肋骨内部也形成了空腔,这意味着这是一次深达骨髓的病变。”
       
      古病理学专家布鲁斯·罗斯柴尔德教授表示,通过与现生脊椎动物的骨骼疾病进行比对,我们可以判断出造成这处病变的原因极可能是细菌感染。应该是恐龙受到了一次意外伤害,某种锋利的东西刺伤了恐龙,伤及肋骨,并且伤口没有及时愈合,细菌沿着伤口侵袭了肋骨,并逐渐扩散感染,最终造成了骨髓炎。
       
      伦道夫-奎尼博士表示,“这是第一次在蜥脚形类恐龙中发现这种病变。在阿根廷的包鲁巨龙(Baurutitan)化石上也曾发现过骨髓炎的证据,但那是一种生活在白垩纪晚期的大型蜥脚类食草恐龙,比侏罗纪早期要晚得多,所以这是一次令人兴奋的发现,有助于我们更加充分地理解这类恐龙的古病理。”
       
      “对恐龙来讲,这肯定是一件很痛苦的事情。”冉浩表示,“伤口感染到这种程度需要足够的时间,这意味着恐龙在受到伤害后又存活了一段时间,它忍受着越来越严重的痛苦。我们可以通过现生的鸟或爬行动物的情况来推断它当时可能具有的一系列症状和行为变化,如体温升高、免疫力减弱、呕吐、乏力、活动范围减小等等。我们不知道它是否最终死于这次感染,但毫无疑问,这会给它的生存造成很大的影响。”
       
      关于造成伤害的起因,“我们认为当时很可能发生了一次捕食事件,禄丰龙受到了食肉恐龙的攻击,可能是牙齿的撕咬,也可能是爪子的抓伤。”邢立达解释说,“但因为某些原因,它成功摆脱了食肉恐龙的追杀,并幸存了下来”。
       
      研究者们推测捕食者很可能是另一种著名的恐龙,和禄丰龙生活在同一时代的中国龙(Sinosaurus)。“这是一种头部有两个突起骨脊的肉食性恐龙,长约六米,有着非常锋利的像牛排刀一样的牙齿和有力的头部,它们适合捕食大体型猎物,比如禄丰龙和云南龙等。”冉浩如是说。
       
      整体而言,这一发现填补了我国在蜥脚形类恐龙古病理学上的空白,丰富了恐龙病理学知识,也加深了我们对侏罗纪早期各种恐龙之间相互关系的理解。
       
      相关报道:科学家在禄丰龙化石上发现骨髓炎病变
       
      (化石网报道)据科学网(李晨阳):一头生活在侏罗纪早期的禄丰龙生病了,大约2亿年后,被中、美、英、南非等多国古生物学家联合诊断为脊髓炎。3月22日,这一“诊断结果”发表在《科学报告》(Scientific Reports)杂志上。
       
      这头禄丰龙久居云南玉溪博物馆,长约6米,保留了肩胛骨、肋骨、肱骨、坐骨、肢骨和椎骨等,是一具相对完整的化石。该馆的文博馆员王溢在检视标本时发现,它的一根肋骨上存在一定程度的变形,并且在其三分之一处有一个奇怪的穿孔。这个孔是长形的,长5.4厘米,宽大约2厘米,并且洞穿了整根肋骨。
       
      “孔的边缘非常圆滑,不像是后来破坏形成的,更像是在生前便出现的状况。”中国地质大学(北京)副教授邢立达说,“也就是说,这是一种病。”
       
      这通常是骨骼被侵蚀所造成的。为了弄清楚这种侵蚀对肋骨造成的影响有多大,科学家们对肋骨进行了显微CT扫描,并进行了三维重建。结果显示,在恐龙肋骨内部也形成了空腔,意味着这是一次深达骨髓的病变。
       
      美国卡内基自然历史博物馆的古病理学专家布鲁斯·罗斯柴尔德表示,通过与现生脊椎动物的骨骼疾病进行比对,可判断造成这处病变的原因极可能是细菌感染。或许恐龙被某种锋利的东西刺伤,伤口没能及时愈合,细菌沿着伤口侵袭肋骨,并逐渐扩散感染,最终造成了骨髓炎。
       
      “这是第一次在蜥脚类恐龙中发现这种病变,令人兴奋。”英国中央兰开夏大学高级讲师伦道夫-奎尼介绍。此前,阿根廷的包鲁巨龙化石上也出现过骨髓炎的证据,但那比这头禄丰龙晚了1亿多年。
       
      中科院昆明动物所客座研究人员冉浩描述了这头恐龙遭受过的痛苦:“伤口感染到这种程度需要足够的时间,这意味着恐龙在受到伤害后又存活了一段时间。通过现生鸟或爬行动物的情况推测,它可能遭遇体温升高、免疫力减弱、呕吐、乏力、活动范围减小等困难。”“很难说它是否最终死于这次感染,但毫无疑问,这会给它的生存造成很大的影响。”
       
      是谁伤害了这头禄丰龙?研究者们推测很可能是生活在同一时代的中国龙,这是一种头部有两个突起骨脊的肉食性恐龙,很可能会捕食禄丰龙和云南龙等大体型猎物。
       
      整体而言,这一发现填补了我国在蜥脚形类恐龙古病理学上的空白,丰富了恐龙病理学知识,也加深了我们对侏罗纪早期各种恐龙之间相互关系的理解。
    2018-03-27
  • 摩洛哥古人类的DNA研究揭示他们有着意想不到的祖先
       
    (化石网报道)据EurekAlert!:在对北非的数个1万5000年之久的人类骨骸物质进行DNA测序之后,研究人员报告,他们的样本与古代欧洲人之间明显缺乏关系;这一结果否定了在某个特定时间人类基因从欧洲南部流入非洲北部的假设;北非地区对了解人类历史至关重要;但在该区域内,要想破解人类基因走向的拼图则一直颇具挑战。作者说,相反,这些研究的样本与更远地区的人群有更密切的关系;这一结果表明,晚更新世非洲人群间有着动态的交互关系。
       
      到目前为止,在北非进行探索的研究人员已经在史前遗址(包括摩洛哥)中发现了人类的骨骸,但它们的源头则一直不清楚。为了解这些个体与地球其它地方人群的关系,Marieke van de Loosdrecht、Matthias Meyer和同事在此从摩洛哥的几个古代北非人的骨骸样本中提取了DNA,这些北非人被认为属于所谓的Iberomaurusian文化,但其来源存在争议。研究人员将他们的基因数据与其他古代(及现代)人的基因数据进行了比对,他们发现了几乎60万个重叠的遗传标记。在后续建模研究中,他们得出结论:他们的北非人样本表明,这些人的祖先不是欧洲人。
       
      相反,这些人与古代近东人及与撒哈拉以南非洲人群共有先祖基因成分,表明非洲与农业出现前的近东之间有关联。这些数据为晚更新世中现代人在广袤的地理范围内存在遗传互动提供了证据。
    2018-03-27
  • 古生物学家在格陵兰岛5.2亿年前捕食者遗骸中发现大脑化石
       
       
       
       
      古生物学家在格陵兰岛5.2亿年前捕食者遗骸中发现大脑化石
    (化石网报道)据cnBeta:寻找完整的硬化骨骼和牙齿的化石本身就很困难,但古生物学家面临的真正挑战往往是找到软组织残骸。古生物学家智能通过小型水生捕食者Kerygmachela kierkegaardi的唯一已知化石获取有限的信息,但是一项新发现正在以一种其他方式改变这种情况。
       
      古生物学家在格陵兰岛发现了十多种这种生物的新化石,它们保存得非常完好,以至于研究人员实际上能够首次获得它们的大脑化石。这种以小型海洋生物为食的动物,其体长最长只有一英尺。这种生物的附属肢体允许它们可以游动,此外它们用头部附近的多刺肢体攻击和抓住它的猎物。这些新化石表明,与现代节肢动物相比,它们具有简单的不分节的大脑结构。
       
      在现代的节肢动物中,大脑发展成为三部分结构,但5.2亿年前的Kerygmachela kierkegaardi并不是这样。 相反,研究人员认为,这些生物拥有更简单的大脑,科学家认为这可能类似于被称为缓步类动物的微小动物所拥有的。该研究发表在《自然-通讯》杂志上。
       
      然而亚利桑那大学的Nicholas Strausfeld表示:“如果他们说Kerygmachela的大脑就像是一只缓步类动物,那么你必须真的非常小心。因为它可能不是。”他的警告是在对缓步类动物的大脑结构了解甚少的事实上进行的,因为可能它们甚至可能根本不具有简单大脑,而是拥有一种独特的神经结构。
    2018-03-20